KR20170063361A - 기능수 생성 장치 - Google Patents

Abstract

물의 전기 분해에 의해 기능수를 생성하는 장치에 있어서, 전극에 전기 분해용의 물을 안정적으로 공급 가능하게 한다.
베이스 유닛(1)에 대해 착탈 가능한 음수 컵(50)과, 음수 컵(50)의 저면의 일부를 이루는 고분자 이온 교환 수지 막(61) 및 그 상측에 설치된 상측 전극판(62) 및 하측에 설치된 하측 전극판(63)을 구비한 전해 셀과, 베이스 유닛(1)에 설치되어 전해 용수 DW를 전해 셀(60)의 하측에 공급하도록 저류하는 저수조(40)와, 베이스 유닛(1)에 설치되어 저수조(40)에 전해 용수 DW를 보급하는 탱크(20)와, 상측 전극판(62) 및 하측 전극판(63)에 접속된 전원 장치를 구비하고, 음수 컵(50) 내에 정수 PW2를 포함한 상태에서, 상측 전극판(62) 및 하측 전극판(63)의 사이에 직류 전류를 공급하여 물의 전기 분해를 행함으로써, 음수 컵(50) 내에 특정 성분의 용존율을 높인 기능수를 생성시키는 기능수 생성 장치에 있어서, 저수조(40) 내에, 전해 용수 DW를 포함한 함수 부재(90)를 전해 셀(60)의 하면에 접하도록 설치한다.

Description

기능수 생성 장치 {APPARATUS FOR PRODUCING FUNCTIONAL WATER}

본 명세서에 의해 개시되는 기술은, 특정 성분의 용존율을 높인 기능수를 생성하기 위한 기능수 생성 장치, 특히 수소 용존율을 높인 수소수를 생성하기 위한 수소수 생성 장치에 관한 것이다.

종래, 수소의 용존율을 높인 수소수를 제조하는 방법으로서, 물을 전기 분해하여 수소 가스를 발생시키고, 이것을 물에 용존시키는 방법이 알려져 있다.

예를 들어 하기 특허문헌 1에는, 저부에 전해 셀이 설치된 음수 컵과, 음수 컵이 착탈 가능하게 거치되는 베이스 유닛(탱크 베이스)과, 전해 셀에 직류 전류를 공급하는 전원 장치를 구비한 수소 풍부수 제조 장치가 개시되어 있다. 전해 셀은, 음수 컵의 저면의 일부를 구성하는 고분자 이온 교환 수지 막과, 이 고분자 이온 교환 수지 막의 상측(음수 컵의 내측)에 설치된 음극과, 고분자 이온 교환 수지 막의 하측(음수 컵의 외측)에 설치된 양극을 갖는다. 또한, 베이스 유닛은 저수 가능하게 형성되고, 음수 컵이 거치되었을 때에 전해 셀의 하면이 베이스 유닛 내의 물에 침지되도록 설계되어 있다. 이러한 장치에 있어서, 음수 컵 내에 정수를 부어 베이스 유닛에 거치하고, 전원 장치로부터 전해 셀에 전류를 공급하면, 음수 컵 내의 정수와 베이스 유닛 내의 물이 전기 분해되고, 음극에서 발생한 수소 가스가 정수 중에 용해되어, 음수 컵 내에 수소 풍부수가 제조된다.

일본 특허 공표 제2013-525612호 공보

상기한 바와 같은 장치에서는, 한 쌍의 전극의 양쪽에 지속적으로 물을 공급하여 습윤 상태로 유지하는 것이 바람직하다. 양쪽의 전극에 전해용 물이 공급되지 않으면, 전기 분해의 효율이 저하되고, 나아가 전기 저항의 상승에 수반되는 발열 등에 의해 고분자 이온 교환 수지 막이 손상될 우려가 있기 때문이다. 음수 컵의 내측의 저면, 즉, 전해 셀의 상면에 배치되는 전극의 전극판(이하, 상측 전극판이라고 칭함)은, 음수 컵에 정수가 포함되어 있는 한 습윤 상태로 유지되지만, 음수 컵의 외측, 즉, 전해 셀 하면에 배치되는 전극의 전극판(이하, 하측 전극판이라고 칭함)은, 전기 분해나 자연 증발에 의해 베이스 유닛 내의 수위가 저하되면 용이하게 노출되어 버린다. 또한, 음수 컵의 외저면에, 하측 전극판이나 고분자 이온 교환 수지 막을 지지·보호하는 포위벽을, 전해 셀을 둘러싸고 돌출되도록 설치한 경우에는, 물의 전기 분해에 의해 하측 전극판에 부차적으로 생성된 기체(예를 들어, 하측 전극판을 양극판으로 한 경우에 발생하는 산소 가스)가 전해 셀의 하방에 체류하여, 하측 전극판에의 물의 공급이 방해된다. 따라서, 상기한 바와 같은 구성의 장치에서는, 하측 전극판에 안정적으로 물을 공급하기 위한 기구가 특히 중요해진다.

상기 특허문헌 1에 기재된 수소 풍부수 제조 장치에서는, 하측 전극판에 지속적으로 물을 공급하기 위한 기구로서, 플로트 밸브 기구가 설치되어 있다. 구체적으로는, 베이스 유닛의 상방에 물 보급용 탱크를 배치하고, 베이스 유닛 내의 수면에 배치한 플로트의 상하 이동에 의해 탱크의 개구를 폐지·개방하여, 급수량과 급수 타이밍을 제어함으로써, 베이스 유닛 내의 수위가 당해 베이스 유닛에 거치된 음수 컵의 전해 셀 하면이 침지되는 수위로 유지되어 있다.

그러나, 상기한 바와 같은 플로트 밸브 기구에서는, 플로트, 아암, 밸브체 등의 많은 구성 부품이 필요하므로, 각 구성 부품의 제조 공차에 의한 변동이나, 경년 열화 등에 의한 변동이 커, 구성 부품간의 미묘한 조정이 정기적으로 필요해진다. 그로 인해, 플로트 밸브 기구만으로는, 하측 전극판에 물을 공급하는 데 있어서의 신뢰성이 떨어져 있었다. 또한, 플로트 밸브 기구에서는, 탱크의 개구를 확실하게 폐지하기 위해, 예를 들어 아암을 휨 변형시키거나, 밸브체를 탄성 변형시키거나 하면서 밸브체가 개구에 압박 접촉되므로, 급수를 재개할 때, 수위가 저하되고 나서 탱크의 개구가 개방될 때까지의 사이에 타임 래그가 발생하여, 하측 전극판이 노출될 우려가 있었다.

여기서, 베이스 유닛 내의 수위가 전해 셀 하면보다 저하되어 하측 전극판이 노출되는 사태를 억제하기 위해, 수위가 전해 셀 하면보다 높게 유지되도록 설정하는 것도 생각된다. 그러나, 이와 같이 하면, 음수 컵의 저면이 깊게 수중에 침지되게 되어, 음수 컵을 제거할 때의 스트로크가 커져 착탈을 간단하게 행할 수 없게 될 뿐만 아니라, 제거된 음수 컵으로부터의 액 늘어짐이 발생하기 쉬워져 바람직하지 않다. 또한, 베이스 유닛 내의 전해 용수의 필요량도 증가해 버린다.

본 명세서에 개시하는 기술은, 상기 사정에 기초하여 완성된 것이며, 물의 전기 분해에 의해 기능수를 생성하는 장치에 있어서, 전극에 전기 분해용의 물을 안정적으로 공급 가능하게 하는 것을 목적으로 한다.

본 명세서에 의해 개시되는 기능수 생성 장치는, 베이스 유닛에 대해 착탈 가능한 음수 컵과, 상기 음수 컵의 저면의 일부를 이루는 고분자 이온 교환 수지 막 및 그 상하 양측에 설치된 한 쌍의 전극을 구비한 전해 셀과, 상기 베이스 유닛에 설치되어 전해 용수를 상기 전해 셀의 하측에 공급하도록 저류하는 저수조와, 상기 베이스 유닛에 배치되어 상기 저수조에 상기 전해 용수를 보급하는 탱크와, 상기 한 쌍의 전극에 접속된 전원 장치를 구비하고, 상기 음수 컵 내에 정수를 포함한 상태에서, 상기 한 쌍의 전극 사이에 직류 전류를 공급하여 물의 전기 분해를 행함으로써, 상기 음수 컵 내에 특정 성분의 용존율을 높인 기능수를 생성시키는 기능수 생성 장치이며, 상기 저수조 내에, 상기 전해 용수를 포함한 함수 부재를, 상기 전해 셀의 하면에 접하도록 설치한 기능수 생성 장치이다.

본 명세서에 있어서, 「함수 부재」는, 물을 내부에 포함하여 유지할 수 있는 부재를 말한다. 함수 부재로서는, 예를 들어 각종 소재로 이루어지는 구조체의 내부에 다수의 미세한 공동을 갖고, 이 공동 내에 물을 유지 가능한 것을 사용할 수 있다. 함수 부재를 구성하는 소재로서, 구체적으로는, 우레탄 등의 발포체로 이루어지는 스펀지나, 부직포, 직포, 면 등을 들 수 있다.

상기 구성에 의하면, 저수조 내의 수위가 저하되거나, 하측 전극판이 전기 분해에 의해 부차적으로 생성되어 체류한 기체에 의해 덮이거나 한 경우라도, 전해 셀 하면에 접하도록 설치한 함수 부재를 통해 하측 전극판에 전해 용수를 안정적으로 공급하여, 하측 전극판을 습윤 상태로 유지할 수 있다. 즉, 하측 전극판 자체가 저수조 내의 전해 용수에 침지되어 있지 않아도, 함수 부재가 전해 용수를 포함한 상태로 유지되어 있으면, 모세관 현상을 이용하여 함수 부재를 통해 하측 전극판에 물을 안정적으로 공급할 수 있다.

함수 부재는, 탄성을 구비한 부재로 구성해도 된다. 함수 부재를, 함수 시에 탄성 변형 가능한 부재로 형성하면, 전해 셀의 하면 및 포위벽의 하단부에, 적당한 접압으로 함수 부재를 접촉시킬 수 있어, 한층 안정적으로 하측 전극에 전해 용수를 공급할 수 있다.

본 명세서에 의해 개시되는 함수 부재를 구비한 기능수 생성 장치에 있어서, 상기 음수 컵의 외저면에는, 상기 전해 셀을 둘러싸는 포위벽이 하방으로 돌출되어 설치되고, 상기 함수 부재는 상기 포위벽의 하단부에도 접촉하는 크기로 형성되어 있어도 된다.

상기 구성에 의하면, 함수 부재가 포위벽의 하단부에도 접촉함으로써, 음수 컵의 외저면에의 전해 용수의 부착을 억제하여, 음수 컵을 제거하였을 때의 액 늘어짐을 경감시킬 수 있다.

본 명세서에 의해 개시되는 함수 부재를 구비한 기능수 생성 장치에 있어서, 상기 함수 부재에는, 상기 포위벽에 접촉하는 영역과 상기 전해 셀에 접촉하는 영역 사이에, 구획 구조가 설치되어 있어도 된다. 여기서, 「구획 구조」는, 예를 들어 단차나, 하프 슬릿(단락), 서로 다른 소재의 접면 등으로 구성할 수 있다.

상기 구성에 의하면, 함수 부재에 있어서, 전해 셀의 하면에 접촉하는 영역(이하, 내주부라고 함)과 포위벽의 하단부에 접촉하는 영역(이하, 외주부라고 함)의 경계를 따라 설치한 구획 구조에 의해, 높이가 상이한 전해 셀 하면과 포위벽 하단부 양쪽에, 함수 부재를 양호하게 접촉시킬 수 있다. 구체적으로는, 음수 컵이 베이스 유닛에 거치되어 하부가 저수조 내의 전해 용수에 침지되었을 때, 함수 부재의 외주부를 포위벽의 하단부에 접촉시킴과 함께, 내주부를 전해 셀의 하면 전체, 즉, 하측 전극판의 전체면에 접촉시킬 수 있다. 이에 의해, 전해 셀의 하면에, 함수 부재와 접촉하지 않는 비접촉 부분이 형성되지 않게 되어, 전해 셀 하면으로의 공기의 혼입이나, 물의 전기 분해 시에 부차적으로 발생하는 기체의 체류를 억제하여, 하측 전극판 전체면에 안정적으로 전해 용수를 공급할 수 있다. 이 결과, 음수 컵 외저면에의 물방울의 부착을 억제하여, 음수 컵을 제거하였을 때의 액 늘어짐을 경감시키는 동시에, 하측 전극판의 전체면에 안정적으로 물을 공급하여, 전극의 전체면에 있어서 전기 분해를 균등하게 효율적으로 진행시킬 수 있다.

본 명세서에 의해 개시되는 기능수 생성 장치는, 베이스 유닛에 대해 착탈 가능한 음수 컵과, 상기 음수 컵의 저면의 일부를 이루는 고분자 이온 교환 수지 막 및 그 상하 양측에 설치된 한 쌍의 전극을 구비한 전해 셀과, 상기 베이스 유닛에 설치되어 전해 용수를 상기 전해 셀의 하측에 공급하도록 저류하는 저수조와, 상기 베이스 유닛에 설치되어 상기 저수조에 상기 전해 용수를 보급하는 탱크와, 상기 한 쌍의 전극에 접속된 전원 장치를 구비하고, 상기 음수 컵 내에 정수를 포함한 상태에서, 상기 한 쌍의 전극 사이에 직류 전류를 가하여 물의 전기 분해를 행함으로써, 상기 음수 컵 내에 특정 성분의 용존율을 높인 기능수를 생성시키는 기능수 생성 장치이며, 상기 탱크는, 하부의 급수 개구를 제외하고 기밀 가능하게 형성되어 있고, 상기 급수 개구를 상기 저수조 내에 배치함으로써, 상기 저수조 내의 수위가 소정의 수위보다 저하되었을 때에 상기 급수 개구로부터 대기를 자연 유입시켜 상기 저수조 내를 상기 소정의 수위로 유지시키도록 한 기능수 생성 장치여도 된다.

상기 구성에 의하면, 탱크로부터 저수조에 전해 용수가 공급되어 급수 개구가 전해 용수로 폐색되면, 탱크 내로 기체가 유입하지 않게 되므로 급수가 정지된다. 그리고, 전기 분해나 자연 증발에 의해 전해 용수의 수위가 저하되어, 급수 개구로부터 대기가 자연 유입 가능해지면, 다시 급수가 개시된다. 이와 같이, 기압과 수압의 밸런스를 이용함으로써, 급수 개구로부터의 대기의 자연 유입이 개시·정지되는 소정의 수위로, 저수조 내를 자동적으로 유지할 수 있다. 이러한 기구를, 이하, 본 명세서에 있어서 「기압 급수 기구」라고 칭한다.

기압 급수 기구에 의하면, 저수조 내의 수위가 저하되어 탱크의 급수 개구로부터 대기가 자연 유입 가능해지면 즉시 급수가 개시되므로, 종래의 플로트 밸브 기구보다 신속하게 수위의 변동에 대응 가능하여, 더욱 미묘한 수위 조정을 행할 수 있다. 「소정의 수위」를, 예를 들어 음수 컵이 베이스 유닛에 거치되었을 때에 전해 셀 하면의 하측 전극판이 배치되는 높이와 거의 동등해지도록 설정하면, 하측 전극판이 저수조 내의 전해 용수에 침지되는 상태를 유지할 수 있다. 기압 급수 기구는 매우 간단한 구성이며, 종래의 플로트 밸브 기구와 비교하여 구성 부품을 현저하게 저감시킬 수 있으므로, 제조 비용을 삭감하고, 또한 부품의 결함·마모나 조정의 문제를 억제하여 급수 신뢰성을 높여, 메인터넌스성이나 내구성을 향상시킬 수 있다. 또한, 탱크를 임의의 형상으로 형성할 수 있게 되어, 장치 설계의 자유도가 증가한다.

본 명세서에 의해 개시되는 전술한 함수 부재를 구비한 기능수 생성 장치에 있어서, 상기 탱크는, 하부의 급수 개구를 제외하고 기밀 가능하게 형성되어 있고, 상기 급수 개구를 상기 저수조 내에 배치함으로써, 상기 저수조 내의 수위가 소정의 수위보다 저하되었을 때에 상기 급수 개구로부터 대기를 자연 유입시켜 상기 저수조 내를 상기 소정의 수위로 유지시키도록 해도 된다.

상기 구성에 의하면, 함수 부재를 구비한 기능수 생성 장치에 있어서, 저수조에의 급수를 기압 급수 기구에 의해 행함으로써, 매우 간이한 구성이면서, 하측 전극판에의 전해용 물 공급의 안정성을 한층 높일 수 있다. 문제를 초래할 수 있는 부품이 적어 신뢰성이 높은 기압 급수 기구를 채용함으로써, 한층 확실하게 함수 부재를 전해 용수를 포함한 상태로 유지할 수 있기 때문이다. 반대로, 기압 급수 기구를 구비한 기능수 생성 장치에서는, 급수 개구로부터 대기가 자연 유입 가능해진 타이밍에 일시에 저수조에의 급수가 행해지므로, 미소하지만 저수조 내의 수위에 변동이 발생하지만, 함수 부재를 병용함으로써 미소한 수위 변동의 영향을 억제하여, 전해 셀 하면에의 급수 신뢰성을 높일 수 있다.

본 명세서에 의해 개시되는 기압 급수 기구를 구비한 기능수 생성 장치에 있어서, 상기 급수 개구는, 상기 탱크의 하단부에, 개구경이 12㎜∼20㎜인 원형을 이루도록 형성되어 있어도 된다. 기압 급수 기구에서는, 저수조 내의 수위가 저하되어 급수 개구로부터 대기가 자연 유입되면 탱크로부터의 급수가 행해지는 것이지만, 탱크의 하단부에 원형으로 형성된 급수 개구에서는, 개구경이 커질수록 일시의 급수량이 많아진다. 바꾸어 말하면, 급수 개구의 개구경이 작을수록 빈번한 급수가 행해지므로, 저수조 내의 수위 변동을 억제하는 데 있어서는, 급수 개구의 개구경은 작을수록 바람직하다. 한편, 개구경이 지나치게 작으면, 물의 표면 장력에 의해 급수 개구에서 물이 응집되어 대기의 유입이 방해되므로, 탱크로부터 물이 적하하기 어려워져, 수면이 급수 개구로부터 완전히 이격되어 있음에도 불구하고 급수가 개시되지 않는 현상이 여기저기 보이는 등, 급수가 불안정해진다.

상기 구성과 같이, 탱크의 하단부에 설치된 원형을 이루는 급수 개구의 개구경(직경)을 12㎜∼20㎜의 범위로 하면, 급수 개구에 있어서의 물의 응집에 기초하는 급수 정지를 억제하면서, 급수 빈도를 올려 저수조의 수위 변동을 억제할 수 있다.

혹은, 명세서에 의해 개시되는 기압 급수 기구를 구비한 기능수 생성 장치에 있어서, 상기 급수 개구는, 상기 탱크의 하단부에, 에지부에 절결을 구비한 원형을 이루도록 형성되어 있어도 된다.

상기 구성에 의하면, 전술한 바와 같이 개구경이 작은 경우에 급수 개구 선단부에서의 물의 응집에 의해 급수가 개시되지 않게 되는 사태를 억제할 수 있다. 이 결과, 급수 개구의 개구경을 작게 해도 안정적으로 급수를 행하는 것이 가능해져, 저수조의 수위 변동을 한층 억제할 수 있다. 절결은 다양한 형상으로 형성할 수 있지만, 물의 응집 작용을 고려하면, 직사각 형상보다 삼각 형상인 것이 바람직하다. 바람직한 절결의 치수는 급수 개구의 개구경에 따라서도 상이하지만, 개구경을 30㎜ 이하로 한 경우에는, 대체로 절결의 폭 W가 2㎜ 이상이고, 또한 폭 W를 높이 H로 나눈 둔각성 W/H가 5보다 작은 것이 바람직하다. 절결의 폭 W가 이보다 작으면, 급수 개구에 있어서의 물의 응집을 억제하는 것이 어렵고, 또한 둔각성이 이것보다 크면, 절결 정상부로부터의 대기의 유입을 촉진시킨다고 하는 절결의 효과를 발휘시키는 것이 어려워지기 때문이다.

혹은, 본 명세서에 의해 개시되는 기압 급수 기구를 구비한 기능수 생성 장치에 있어서, 상기 탱크에는 상기 급수 개구를 폐쇄 가능한 지수 밸브가 설치되고, 상기 베이스 유닛에는 상기 지수 밸브를 개방하는 밸브 개방 기구가 설치되어 있어도 된다.

상기 구성에 의하면, 탱크에의 물의 보충 작업을 용이하게 행할 수 있다. 예를 들어, 탱크 자체를 착탈식으로 하여 급수 개구로부터 전해 용수를 보충하는 경우에는, 지수 밸브를 폐지한 상태에서 베이스 유닛에의 탱크의 착탈을 행하면, 작업이 현저하게 용이해진다. 혹은, 탱크의 상부에 보충 개구를 설치하고, 이 보충 개구를 기밀하게 폐지 가능한 덮개를 장착함으로써, 탱크를 베이스 유닛에 거치한 채 지수 밸브를 폐지하고 덮개를 개방하여, 전해 용수를 탱크에 보충할 수 있다.

이상과 같이, 본 명세서에 의해 개시되는 기술에 따르면, 물의 전기 분해에 의해 기능수를 생성하는 장치에 있어서, 전극에 전기 분해용 물을 안정적으로 공급할 수 있다.

도 1은 제1 실시 형태에 관한 기능수 생성 장치의 평면도
도 2는 제1 실시 형태에 관한 기능수 생성 장치의 정면도
도 3은 도 1의 A-A 단면도
도 4는 플로트 유닛 부분의 부분 확대 A-A 단면도
도 5는 음수 컵 저부의 부분 확대 단면도
도 6은 베이스 유닛에 음수 컵을 거치하기 전의 상태를 도시하는 B-B 단면도
도 7은 베이스 유닛에 음수 컵을 거치하는 도중의 상태를 도시하는 B-B 단면도
도 8은 베이스 유닛에의 음수 컵의 거치가 완료된 상태를 도시하는 B-B 단면도(도 1의 B-B 단면도)
도 9는 제2 실시 형태에 관한 기능수 생성 장치에 있어서, 베이스 유닛에 음수 컵을 거치하는 도중의 상태를 도시하는 단면도
도 10은 베이스 유닛에의 음수 컵의 거치가 완료된 상태를 도시하는 단면도
도 11은 제3 실시 형태에 관한 기능수 생성 장치에 있어서, 베이스 유닛에 음수 컵을 거치하는 도중의 상태를 도시하는 단면도
도 12는 베이스 유닛에의 음수 컵의 거치가 완료된 상태를 도시하는 단면도
도 13은 제4 실시 형태에 관한 기능수 생성 장치에 있어서, 베이스 유닛에 음수 컵을 거치하는 도중의 상태를 도시하는 단면도
도 14는 베이스 유닛에의 음수 컵의 거치가 완료된 상태를 도시하는 단면도
도 15는 제5 실시 형태에 관한 기능수 생성 장치의 평면도
도 16은 도 15의 C-C 단면도
도 17은 제6 실시 형태에 관한 기능수 생성 장치에 있어서, 베이스 유닛에 음수 컵이 거치된 상태를 도시하는 단면도
도 18은 제7 실시 형태에 관한 기능수 생성 장치에 있어서, 베이스 유닛으로부터 탱크 및 음수 컵을 제거한 상태를 도시하는 단면도
도 19는 베이스 유닛에 탱크 및 음수 컵이 장착된 상태를 도시하는 단면도
도 20은 제8 실시 형태에 관한 기능수 생성 장치에 있어서, 베이스 유닛으로부터 탱크 및 음수 컵을 제거한 상태를 도시하는 단면도
도 21은 베이스 유닛에 탱크 및 음수 컵이 장착된 상태를 도시하는 단면도

<제1 실시 형태>

제1 실시 형태에 관한 기능수 생성 장치 M1에 대해, 도 1 내지 도 8에 기초하여 설명한다.

도 1은, 기능수 생성 장치 M1의 평면도, 도 2는 정면도, 도 3 내지 도 8은 단면도이다. 도 2 내지 도 8에 있어서의 상측이 상부이며, 이하의 설명에서는, 도 2에 있어서의 지면 앞쪽을 전방(정면), 지면 좌측을 좌측으로 한다. 또한, 복수의 동일 부재에 대해서는, 일부의 부재에만 부호를 부여하고, 다른 부재에 대해서는 부호를 생략하는 경우가 있다.

도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 기능수 생성 장치 M1은, 대략적으로는, 음수 컵(50)과, 음수 컵(50)이 착탈 가능하게 거치되는 베이스 유닛(1)으로 이루어진다. 베이스 유닛(1)의 좌측 부분에는 급수부(2)가, 우측 부분에는 컵 거치부(30)가 형성되어 있고, 컵 거치부(30)에 음수 컵(50)을 착탈 가능하게 거치할 수 있다.

베이스 유닛(1)에 대해 설명한다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 베이스 유닛(1)에는, 운전 제어 스위치(11)나 운전 상태를 표시하는 표시부(12)가 설치되고, DC 전원으로서 도시하지 않은 AC 어댑터를 접속할 수 있도록 되어 있다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 베이스 유닛(1)의 하부에는 저수조(40)가 형성되어 있다. 저수조(40)는, 좌측의 급수부(2)의 하부에 형성된 수수조부(41)와, 우측의 컵 거치부(30)의 하부에 형성된 전해조부(42)가 유로(43)를 통해 연통되어 이루어진다.

베이스 유닛(1) 좌측의 급수부(2)에 대해 설명한다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 수수조부(41)의 상방에는 정수 PW1을 보유하는 탱크(20)가 배치된다. 탱크(20)의 저면의 일부는 하방으로 돌출 형성되어 있고, 이 부분에 착탈 가능한 이온 교환 수지 용기(21)가 수용되어 있다. 이온 교환 수지 용기(21)의 축부(21A)에는, 이것을 가이드로 하여, 탱크(20) 내의 수위에 따라서 상하 슬라이드 가능한 부자(21C)가 축지지되어, 탱크(20) 내의 수위를 육안으로 확인할 수 있도록 되어 있다. 급수부(2) 상면에 형성된 개구의 덮개(29)를 제거하고, 탱크(20)에 정수 PW1을 주수하면, 정수 PW1은 취수구(21B)로부터 이온 교환 수지 용기(21) 내로 유입되어 내부에 충전된 이온 교환 수지의 사이를 통과하고, 마그네슘, 칼슘 등의 미네랄분이 제거되어, 전해에 적합한 전해 용수 DW로 되어 수수조부(41) 내에 적하한다.

또한, 전해 용수 DW로서는, 상기한 바와 같이 정수 PW1을 처리한 것을 사용하는 것이 바람직하지만, 이러한 구성은 필수는 아니며, 별도 전해용으로 생성한 전해 용수 DW를 탱크(20)에 부어도 되고, 혹은 정수 PW1을 그대로 전해 용수 DW로서 사용해도 된다.

도 4는, 수수조부(41) 내를 소정의 수위로 유지하기 위한 플로트 밸브 기구의 작동을 나타내는 주요부 확대도이다. 또한, 본 실시 형태에 있어서 「소정의 수위」는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 음수 컵(50)을 후술하는 컵 거치부(30)에 거치하였을 때, 후술하는 전해 셀(60) 하면의 하측 전극판(63)이 저수조(40)(전해조부(42)) 내의 전해 용수 DW의 수면과 거의 동일한 높이로 되는 수위로 설정한다.

탱크(20)의 최하부이며 이온 교환 수지 용기(21)의 하방에는 토수구(23A)가 돌출 형성되고, 이 주위에 밸브 케이스(23B)가 하방으로 연장되도록 설치되어 있다. 밸브 케이스(23B)의 내부에는, 탄성을 갖고 토수구(23A)에 밀착 폐지 가능한 밸브체(24)가 상하 이동 가능하게 보유 지지되어 있다. 밸브 케이스(23B)의 하단부에는, 대략 L자형을 이루는 아암(25)의 일단부가, 축 핀(26)을 중심으로 하여 회전 가능하게 설치되고, 타단부에는 수지제의 플로트(27)가 장착되어 있다. 또한, 아암(25)의 적당한 위치에는, 압박 돌기(25A)가 형성되어 있고, 수수조부(41) 내의 수면에 띄워진 플로트(27)가 상승하면 아암(25)이 도 4에 있어서의 시계 방향으로 회전하고, 압박 돌기(25A)의 돌출 단부가 밸브 케이스(23B)에 삽입되어 밸브체(24)를 상방으로 밀어올린다. 밀어올려진 밸브체(24)는, 토수구(23A)에 압박 접촉되어 이것을 폐지하고, 전해 용수 DW의 적하가 정지되도록 되어 있다. 또한 그 후, 전기 분해나 증발에 의해 전해 용수 DW가 감소하여 수수조부(41) 내의 수위가 저하되면, 도 3 및 도 4에 파선으로 나타낸 바와 같이, 플로트(27)가 하강하여 아암(25)이 반시계 방향으로 회전하고, 압박 돌기(25A)의 이격에 수반하여 밸브체(24)가 하강함으로써, 토수구(23A)가 개방되어 전해 용수 DW가 다시 적하되도록 되어 있다.

본 실시 형태에서는, 이러한 플로트 밸브 기구에 의해, 수수조부(41) 내의 수위가 크게 변동되지 않도록 제어하고 있다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 수수조부(41) 내에 적하한 전해 용수 DW는, 유로(43)를 통해 컵 거치부(30)측의 전해조부(42)로 유도되고, 수수조부(41)와 동일한 수위까지 전해조부(42) 내를 채워, 수수조부(41)와 전해조부(42)가 모두 소정의 수위로 유지된다.

또한, 저수조(40) 내의 전해 용수 DW가 전기 분해나 증발에 의해 서서히 소비되는 것에 수반하여, 탱크(20) 내에 있어서의 정수 PW1이 감소한다. 따라서, 본 실시 형태에 관한 기능수 생성 장치 M1에서는, 탱크(20) 내에 있어서의 이온 교환 수지 용기(21)의 취수구(21B) 근방에, 정수 PW1의 부족을 검지하여 통지하는 잔량 경고 센서(28)가 배치되어 있다. 도 4에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태의 잔량 경고 센서(28)는, 전해 개시의 유무 등의 제어에 이용되는 마그네트를 내장한 마그네트 플로트(28A)와 홀 소자를 내장한 슬라이드 축(28B)을 조합하여 구성되지만, 이러한 구성에 한정되는 것은 아니며, 또한 경고 기구를 구비하고 있지 않아도 된다.

계속해서, 베이스 유닛(1) 우측의 컵 거치부(30)에 대해 설명한다. 도 6에 나타내어져 있는 바와 같이, 전해조부(42)의 외주위에는, 격벽(31)을 경계로 하여 음수 컵(50)의 바닥 부재(52)의 외주벽(56)이 끼워 맞추어지는 끼워 맞춤부(34)가 설치되어 있고, 이 끼워 맞춤부(34)의 전방측 및 후방측에, 끼워 맞춤부(34)의 외측으로 탄성 변형 가능한 접촉 단자(32T) 및 접촉 단자(33T)가 설치되어 있다. 접촉 단자(32T, 33T)는, 전해 부식을 억제하기 위해 끼워 맞춤부(34)에 대해 180도 반대측에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 접촉 단자(32T, 33T)는, 베이스 유닛(1)에 접속된 도시하지 않은 전원 제어부를 통해 AC 어댑터와 접속된다. 또한, 도 6 등에 도시하는 바와 같이, 전해조부(42) 내의 저면 중앙부에는, 음수 컵(50)의 외저면의 전해 셀(60) 하면에 대응하는 위치를 둘러싸고 환상으로 돌출되는 보조벽(35)이 설치되어 있다.

계속해서, 음수 컵(50)에 대해 설명한다.

도 6에 도시하는 바와 같이, 음수 컵(50)은, 측 부재(51)와, 측 부재(51)의 저면에 수밀하게 장착되는 수지제의 바닥 부재(52)를 갖는다. 측 부재(51)는, 실린더 형상으로 형성된 측벽(51Y)과, 측벽으로부터 연속된 저벽(51X)을 구비한다. 도 5의 확대 단면도에 도시하는 바와 같이, 저벽(51X)의 중앙부에는, 상면에서 보아 대략 정사각형을 이루도록 하방으로 돌출되는 돌출부(51A)가 형성되어 있고, 돌출부(51A)의 하단부면에 개구(51B)가 형성되어 있다. 한편, 바닥 부재(52)에 있어서, 측 부재(51)의 개구(51B)에 대응하는 중앙부에는, 돌출부(51A)와 마찬가지로 상면에서 보아 대략 정사각형을 이루어 하방으로 돌출되는 돌출부(52A)가 형성되고, 돌출부(52A)의 하단부면에, 대략 정사각 형상으로 개구되는 저면 개구(52B)가 설치되어 있다. 이 저면 개구(52B) 내에, 상면에서 보아 대략 정사각형을 이루는 전해 셀(60)이 조립되어 있다. 바닥 부재(52)는, 전해 셀(60)의 주연부에 있어서 후술하는 하측 전극판(63)을 보유 지지하여 하방으로 돌출되고, 포위벽(55)을 형성하고 있다. 또한, 바닥 부재(52)의 외주벽(56)은, 포위벽(55)보다 하방으로 연장되도록 형성되어 있다.

계속해서, 전해 셀(60)에 대해 설명한다.

도 5에 도시하는 바와 같이, 전해 셀(60)은, 고분자 이온 교환 수지 막(61)과, 이 상측에 위치하는 상측 전극판(62)과, 하측에 위치하는 하측 전극판(63)을 구비한다. 상측 전극판(62) 및 하측 전극판(63)은 모두 투수 가능하게 형성되어 있고, 액 불투과성의 고분자 이온 교환 수지 막(61)이 저면 개구(52B)를 폐색함으로써, 음수 컵(50)의 저면으로부터 누수되지 않도록 형성된다.

상측 전극판(62) 및 하측 전극판(63)에는, 발 형상, 망 형상, 다공 형상으로 형성된 투수 가능한 탄소나 백금 등으로 이루어지는 전극판을 사용하는 것이 바람직하고, 본 실시 형태에서는, 모든 전극판에 대략 정사각형 발 형상의 티타늄제의 기재에 플라스틱 도금을 실시한 전극판을 사용하고 있다. 또한, 상측 전극판(62) 및 하측 전극판(63)의 개구율은, 30％∼70％인 것이 바람직하다.

하측 전극판(63)은, 저면 개구(52B) 내에 배치되도록, 바닥 부재(52)에 인서트 성형된다. 돌출부(52A)의 내저면에 하측 전극판(63)을 둘러싸도록 형성된 오목부 내에는, 패킹(64A)이 배치된다. 고분자 이온 교환 수지 막(61)은, 이 패킹(64A)에 주연부가 맞닿는 크기로 형성된다.

상측 전극판(62)은, 바닥 부재(52)의 돌출부(52A) 내에 끼워 맞춤 가능한 대략 정사각형의 판 프레임 형상으로 형성된 수지제의 전극 보유 지지 부재(65)에 인서트 성형되어 있고, 전극 보유 지지 부재(65)의 하면측 및 상면측의 상측 전극판(62) 주위에도 패킹(64B) 및 패킹(64C)이 배치된다.

하측 전극판(63)의 하측 전극 단자(63T) 및 상측 전극판(62)의 상측 전극 단자(62T)는, 음수 컵(50)을 컵 거치부(30)에 거치하였을 때, 전방측 및 후방측이 되는 위치에 있어서, 바닥 부재(52)의 외주벽 외면을 따라 음수 컵(50)의 측벽으로부터 노출되도록 형성되어 있다.

음수 컵(50)은, 바닥 부재(52)의 상방에 측 부재(51)를 겹쳐 도시하지 않은 체결 수단에 의해 체결함으로써, 저부가 수밀하게 되도록 형성된다. 상세하게는, 하측 전극판(63)을 구비한 바닥 부재(52)의 돌출부(52A) 내에 패킹(64A)을 배치하고, 그 위에, 고분자 이온 교환 수지 막(61), 패킹(64B), 전극 보유 지지 부재(65)(상측 전극판(62)을 구비함), 패킹(64C)을 차례로 적재하여, 이들의 상방으로부터 측 부재(51)의 개구(51B)를 구비한 돌출부(51A)를 압박 고정함으로써, 전해 셀(60)이 형성된다. 또한, 개구(51B)의 상방에는, 도 2에 나타내어져 있는 복수의 가교 구조가 형성된 커버 부재(66)가 끼움 삽입되어, 상측 전극판(62)의 상면이 이물의 낙하에 의한 파손 등으로부터 보호되도록 되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 바닥 부재(52), 고분자 이온 교환 수지 막(61), 전극 보유 지지 부재(65), 측 부재(51)의 사이를 수밀하게 유지하기 위한 시일 수단으로서, 탄성 수지로 이루어지는 패킹(64A, 64B, 64C)을 사용하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 탄성 수지 경화제, 점착재, 겔상의 점탄성체 등을 사용해도 된다.

계속해서, 음수 컵(50)의 거치에 대해 설명한다.

도 6 내지 도 8은, 정수 PW2를 부은 음수 컵(50)을, 베이스 유닛(1)의 컵 거치부(30)에 거치하는 과정을 도시하고 있다. 먼저 도 6에 도시하는 바와 같이, 음수 컵(50) 중 가장 하방으로 돌출된 외주벽(56)을, 컵 거치부(30)의 끼워 맞춤부(34)에 위치 정렬하면서, 음수 컵(50)을 컵 거치부(30)에 상방으로부터 접근시킨다. 도 7에 도시하는 바와 같이, 외주벽(56)이 끼워 맞춤부(34) 내에 끼워 맞춤 삽입되면, 접촉 단자(32T, 33T)가 외측으로 탄성 변형된다. 도 8에 도시하는 바와 같이, 음수 컵(50)이 더 압입되어 외주벽(56)의 하단부가 끼워 맞춤부(34)의 저벽에 맞닿으면, 바닥 부재(52)의 외면에 노출되어 있는 상측 전극 단자(62T) 및 하측 전극 단자(63T)에 접속된 상태에서, 음수 컵(50)이 컵 거치부(30)에 확실하게 보유 지지되고, 베이스 유닛(1)에의 거치가 완료된다.

계속해서, 물의 전해에 의한 기능수의 생성에 대해 설명한다.

기능수의 생성은, 상술한 바와 같이, 저수조(40) 내에 소정의 수위까지 전해 용수 DW를 채우고, 정수 PW2를 포함한 음수 컵(50)을 거치한 상태에서 행한다. 베이스 유닛(1)에 AC 어댑터(DC 전원)를 접속하고, 운전 제어 스위치(11)를 조작하여, 접촉 단자(32T, 33T)에 직류 전류를 공급하면, 상측 전극판(62) 및 하측 전극판(63)에 전압이 인가되어, 음수 컵(50) 내의 정수 PW2 및 전해조부(42) 내의 전해 용수 DW가 전기 분해된다.

여기서, 상측 전극 단자(62T)에 접속되는 접촉 단자(32T)가 음극, 하측 전극 단자(63T)에 접속되는 접촉 단자(33T)가 양극으로 되도록 직류 전류를 공급하면, 상측 전극판(62)에서는 수소가 발생하고, 이것이 음수 컵(50) 내의 정수 PW2에 용해되어, 건강이나 미용에 좋다고 여겨지는 수소 풍부수가 음수 컵(50) 내에 생성된다. 이때, 하측 전극판(63)에서 생성된 산소가 용해됨으로써 전해조부(42) 내에는 산소·오존 풍부수가 생성된다. 산소·오존 풍부수는 살균력을 가지므로, 저수조(40) 등에 있어서의 잡균의 번식을 억제하여, 기능수 생성 장치 M1을 청결하게 유지하는 데에도 도움이 된다.

반대로, 상측 전극 단자(62T)에 접속되는 접촉 단자(32T)가 양극, 하측 전극 단자(63T)에 접속되는 접촉 단자(33T)가 음극이 되도록 직류 전류를 공급하면, 상측 전극판(62)에서는 산소가 발생하고, 이것이 음수 컵(50) 내의 정수 PW2에 용해되어, 산소·오존 풍부수가 음수 컵(50) 내에 생성된다. 이와 같이 생성된 산소·오존 풍부수는, 식기나 각종 기기 등의 세정이나 살균 등의 다양한 용도에 이용할 수 있다.

또한, 전극 재질, 전기적 제어 방법을 최적화함으로써, 알칼리 이온수, 환원수 등, 원하는 기능수를 생성할 수 있다.

계속해서, 하측 전극판(63)에 전해 용수 DW를 안정적으로 공급하기 위한 함수 부재(90)에 대해 설명한다. 함수 부재(90)를, 물을 내부에 포함하여 유지할 수 있는 부재이며, 예를 들어 각종 소재로 이루어지는 구조체의 내부에 다수의 미세한 공동을 갖고, 이 공동 내에 물을 유지 가능한 것을 사용할 수 있다.

본 실시 형태에서는, 함수 부재(90)로서, 나일론, 폴리에스테르, 폴리아미드 등의 탄성을 구비한 부직포 혹은 연속 기포 스펀지(우레탄, EPDM)를 사용한다. 함수 부재(90)를, 전해 용수를 포함한 상태에서 전해 셀(60)의 하면에 접촉시킴으로써, 모세관 현상을 이용하여 하측 전극판(63)에 전해 용수를 공급할 수 있다.

함수 부재(90)는, 보조벽(35)의 내부에 거의 간극 없이, 즉, 전해 셀(60)의 하면 및 포위벽(55)의 하단부에 접촉하도록 설치된다.

본 실시 형태의 함수 부재(90)에는, 전해 셀(60)의 하면에 접촉하는 내주부(92)를, 포위벽(55)의 하단부에 접촉하는 외주부(93)보다 돌출시키도록 한 단차(91)(구획 구조)가 형성되어 있다. 단차(91)는, 음수 컵(50)의 외저면에 있어서의, 전해 셀(60) 하면에 대한 포위벽(55)의 돌출 길이보다 커지도록 형성되어 있다.

계속해서, 본 실시 형태의 효과에 대해 설명한다.

본 실시 형태에 따르면, 전해조부(42) 내에, 전해 셀(60)의 하면 및 포위벽(55)의 하단부에 접촉하는 함수 부재(90)가 설치된다. 이로 인해, 저수조(40) 내의 수위가 소정의 수위보다 낮아지거나, 전기 분해에 의해 부차적으로 생성되어 체류한 기체에 의해 하측 전극판(63)이 덮이거나 한 경우라도, 전해 용수 DW를 포함한 함수 부재(90)를 통해, 모세관 현상을 이용하여 하측 전극판(63)에 전해 용수 DW를 안정적으로 공급할 수 있다. 즉, 본 실시 형태에 관한 기능수 생성 장치 M1에서는, 하측 전극판(63) 자체가 저수조(40) 내의 전해 용수 DW에 침지되어 있지 않아도, 함수 부재(90)가 전해 용수 DW를 포함한 상태로 유지되어 있으면, 함수 부재(90)를 통해 전해 용수 DW를 하측 전극판(63)에 공급하여, 습윤 상태로 유지할 수 있다. 또한, 물의 전기 분해에 의해 부차적으로 하측 전극판(63)에 기체가 발생한 경우라도, 함수 부재(90)를 형성하는 부직포 스펀지의 섬유를 따라 기체가 유도되어 방출됨으로써, 체류가 억제된다. 이 결과, 하측 전극판(63)에 전해 용수 DW를 안정적으로 공급할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 관한 함수 부재(90)는, 함수 시에 탄성 변형 가능한 부직포 스펀지로 형성되어 있고, 전해 셀(60)의 하면 및 포위벽(55)의 하단부에, 적당한 접압으로 접촉시킬 수 있다. 이 결과, 한층 안정적으로 하측 전극판(63)에 전해 용수 DW를 공급할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 관한 함수 부재(90)에는, 전해 셀(60)의 하면에 접촉하는 내주부(92)를, 포위벽(55)의 하단부에 접촉하는 외주부(93)보다 돌출시키도록 한 단차(91)(구획 구조)가 형성되어 있다.

예를 들어 함수 부재(90)를 상면이 완전히 편평한 일 부재로 형성하면, 함수 시의 탄성 변형이 가능한 것으로 구성해도, 전해 셀(60) 하면의 전체면에 걸쳐 이것을 접촉시키는 것이 어려운 경우가 있다. 구체적으로는, 본 실시 형태와 같이, 음수 컵(50)의 외저면에 있어서, 전해 셀(60) 하면으로부터 돌출되는 포위벽(55)을 설치한 구조에서는, 음수 컵(50)을 베이스 유닛(1)에 거치하는 과정에서, 먼저 포위벽(55)의 하단부가 함수 부재(90) 상면의 외주부와 접촉하여 이 부분을 변형시킨 후, 전해 셀(60) 하면의 하측 전극판(63) 중앙부와, 함수 부재(90)의 중앙부가 접촉한다. 음수 컵(50)이 더욱 하방으로 압박되면, 탄성을 구비한 함수 부재(90)와 하측 전극판(63)의 접촉 범위는 외주를 향해 넓어지지만, 하측 전극판(63)과 포위벽(55)의 경계 부근에 있어서, 함수 부재(90)가 접촉하지 않는 비접촉 부분이 남는다. 이러한 비접촉 부분에, 음수 컵(50)을 거치하는 과정에서 공기가 혼입되거나, 물의 전기 분해에 의해 부차적으로 발생한 기체가 체류하거나 하면, 하측 전극판(63) 전체면에의 물의 공급이 곤란해져, 원래 전극의 전체면에서 균등하게 발생하는 전기 분해에 지장을 초래하는 경우가 있었다. 또한, 포위벽(55)이 외주부(93)만을 집중적으로 압박함으로써, 함수 부재(90)의 탄성 성능이 부분적으로 손상되면, 음수 컵(50)을 제거할 때에 함수 부재(90)가 음수 컵(50)의 하면에 도달하지 않게 되어 부착수를 흡수할 수 없게 되어, 액 늘어짐이 발생하기 쉬워지는 등의 문제가 지적되는 경우도 있었다.

본 실시 형태에 관한 함수 부재(90)에서는, 전술한 바와 같이 내주부(92)를 외주부(93)보다 돌출시키는 단차(91)를 설치함으로써, 포위벽(55)의 하단부에 의한 외주부(93)의 압축 상황에 영향을 받는 일 없이, 내주부(92)를 하측 전극판(63)의 전체면에 접촉시킬 수 있다. 이 결과, 하측 전극판(63)의 전체면에 전해 용수 DW를 공급하여, 전극 전체면에 있어서 효율적으로 전기 분해를 진행시키는 것이 가능하다.

또한, 본 실시 형태에 관한 함수 부재(90)의 단차(91)는, 음수 컵(50)의 외저면에 있어서의, 전해 셀(60) 하면에 대한 포위벽(55)의 돌출 길이보다 커지도록 형성되어 있다. 이에 의해, 음수 컵(50)을 베이스 유닛(1)에 거치할 때, 포위벽(55)의 하단부가 외주부(93)에 접촉하는 것보다 먼저, 전해 셀(60)의 하면이 내주부(92)에 접촉하므로, 전해 셀(60)의 하면에 공기가 혼입되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 전기 분해 시에 부차적으로 발생하는 기체의 체류도 효과적으로 억제할 수 있다. 이 결과, 한층 안정적으로 하측 전극판(63)의 전체면에 전해 용수 DW를 공급하여, 전극 전체면에 있어서 효율적으로 전기 분해를 진행시킬 수 있다.

<제2 실시 형태>

제2 실시 형태에 관한 기능수 생성 장치 M2에 대해, 도 9 및 도 10에 기초하여 설명한다. 기능수 생성 장치 M2는, 기본적인 구성 및 작용 효과는 제1 실시 형태에 관한 기능수 생성 장치 M1과 동일하지만, 함수 부재(90) 대신에 함수 부재(290)를 구비하고 있는 점에 있어서 상이하다. 이하, 제1 실시 형태와 마찬가지의 부재에는 동일한 부호를 부여하여, 설명을 생략한다(제3 실시 형태 이하의 설명에서도 마찬가지로 함). 또한, 도 9는 음수 컵(50)을 컵 거치부(30)에 거치하기 직전의 상태를, 도 10은 거치한 후의 상태를 도시하고 있다.

제1 실시 형태에 관한 함수 부재(90)에는, 전해 셀(60)의 하면에 접촉하는 내주부(92)와, 포위벽(55)의 하단부에 접촉하는 외주부(93) 사이의 구획 구조로서 단차(91)가 형성되어 있었던 것에 반해, 함수 부재(290)에는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 내주부(292)와 외주부(293) 사이에, 구획 구조로서 하프 슬릿(291)이 형성되어 있다.

본 실시 형태에 따르면, 도 10에 도시하는 바와 같이, 함수 부재(290)의 내주부(292)와 외주부(293) 각각을, 하프 슬릿(291)을 경계로 하여 독립되는 평면으로서, 하측 전극판(63)의 전체면 및 포위벽(55) 하단부에 접촉시킬 수 있다. 이와 같이 하면, 원판 형상으로 형성된 함수 부재(290)가 적당한 위치에 하프 슬릿을 형성한다고 하는, 저렴하고 간이한 구성에 의해, 제1 실시 형태에 대해 기재한 함수 부재(90)의 설치에 의한 효과와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

<제3 실시 형태>

제3 실시 형태에 관한 기능수 생성 장치 M3에 대해, 도 11 및 도 12에 기초하여 설명한다. 기능수 생성 장치 M3은, 기본적인 구성 및 작용 효과는 제1 실시 형태에 관한 기능수 생성 장치 M1과 동일하지만, 함수 부재(90) 대신에 함수 부재(390)를 구비하고 있다.

도 11에 도시하는 바와 같이, 함수 부재(390)는 내주부(392)와 외주부(393)가 서로 다른 소재로 이루어지고, 이들의 접면(391)이 구획 구조를 형성하고 있다.

본 실시 형태에 따르면, 도 12에 도시하는 바와 같이, 서로 다른 소재로 이루어지는 내주부(392)와 외주부(393)의 상면을, 각각 독립된 평면으로서, 하측 전극판(63)의 전체면 및 포위벽(55) 하단부에 접촉시킬 수 있어, 제1 실시 형태의 함수 부재(90)에 대해 기재한 것과 동일한 효과를 얻을 수 있다.

본 실시 형태에 따르면 또한, 내주부(392) 혹은 외주부(393)에 있었던 특성을 갖는 서로 다른 소재를 조합하여 함수 부재(290)를 형성함으로써, 전체적으로 최적의 작용을 발휘시킬 수 있다. 예를 들어 내주부(392)는, 하측 전극판(63)에 전해 용수 DW를 공급하여 체류하는 기체를 외측으로 유도 방출시키기 위해, 흡수성이 우수한 동시에, 기체의 방출성이 우수한 특성을 갖고 있는 것이 바람직하다. 한편, 외주부(393)는, 음수 컵(50)을 제거할 때에 포위벽(55) 하단부에 부착된 수분을 흡수하여 액 늘어짐을 방지하기 위해, 적정한 탄성 복원력을 갖고, 탄성 복원 시의 흡수 효과가 높은 특성을 갖고 있는 것이 바람직하다.

이와 같이, 함수 부재(390)를 각 부위에 있었던 복수의 소재로 구성함으로써, 함수 부재의 설치에 의한 효과를 높이고, 또한 장기간에 걸쳐 그 효과를 지속시킬 수 있다.

<제4 실시 형태>

제3 실시 형태에 관한 기능수 생성 장치 M4에 대해, 도 13 및 도 14에 기초하여 설명한다. 기능수 생성 장치 M4는, 기본적인 구성 및 작용 효과는 제1 실시 형태에 관한 기능수 생성 장치 M1과 동일하고, 함수 부재(90) 대신에 함수 부재(490)를 구비하고 있다.

본 실시 형태에 관한 함수 부재(490)는, 도 13에 도시하는 바와 같이, 내주부(492)와 외주부(493)가 서로 다른 소재로 형성되고, 이들의 접면에 있어서 내주부(492)가 외주부(493)보다 상방으로 돌출되는 단차 접면(491)이 형성되어 있다.

본 실시 형태에 따르면, 도 14에 도시하는 바와 같이, 다른 소재로 이루어지는 내주부(492)와 외주부(493)의 상면을, 각각 독립된 평면으로서, 하측 전극판(63)의 전체면 및 포위벽(55) 하단부에 접촉시킬 수 있어, 제1 실시 형태의 함수 부재(90)에 대해 기재한 것과 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 내주부(492) 혹은 외주부(493)에 있었던 특성을 갖는 서로 다른 소재를 조합하고, 또한 단차 형상으로 구성함으로써, 함수 부재의 설치에 의한 효과를 더욱 높여 내구성이 있는 것으로 하여, 한층 품질이 높은 장치를 제공할 수 있다.

<제5 실시 형태>

제5 실시 형태에 관한 기능수 생성 장치 M5에 대해, 도 15 및 도 16에 기초하여 설명한다. 도 15는, 기능수 생성 장치 M5의 평면도, 도 16은 C-C 단면도이다.

본 실시 형태에 관한 기능수 생성 장치 M5와, 제1 실시 형태에 관한 기능수 생성 장치 M1을 비교하면, 도 16에 도시하는 바와 같이, 플로트 밸브 기구를 갖는 급수부(2) 대신에 기압 급수 기구를 갖는 급수부(502)를 구비하고 있는 점에서 크게 상이하다. 또한, 도 15에 도시하는 바와 같이, 베이스 유닛(501)은 상면에서 보아 표주박형을 이루는 형상으로 형성되어 있고, 저수조(540)의 전해조부(542) 및 컵 거치부(530)는 제1 실시 형태에 관한 전해조부(42) 및 컵 거치부(30)와 상이한 형상으로 형성되어 있지만, 기본적인 구조 및 기능은 이들과 동일하다. 또한, 기능수 생성 장치 M5에서는, 베이스 유닛(501)의 표주박형의 잘록한 부분(저수조(540)의 수수조부(541)와 전해조부(542)의 격벽의 내부)에, 도시하지 않은 전원부가 배치되어 있다.

저수조(540) 내를 소정의 수위로 유지하기 위한, 급수부(502)에 설치된 기압 급수 기구에 대해 설명한다.

도 16에 도시하는 바와 같이, 급수부(502)의 수수조부(541) 상부에, 보틀 형상의 탱크(520)가 배치된다. 보틀 형상의 탱크(520)는, 보틀의 넥 부분 선단부에 설치된 원형의 급수 개구(523)를 제외하고, 기밀하게 형성되어 있다. 또한, 수수조부(541)의 내측벽(541A)은, 내면이 탱크(520)의 외주면을 따르는 치수 형상으로 형성되어 있고, 수수조부(541)의 저면에는, 상방으로 환상으로 돌출되는 위치 결정 돌기(545)가 설치되어 있다. 또한, 위치 결정 돌기(545)에는 간헐 부분이 형성되어 있어, 전해 용수 DW를 유통 가능하게 되어 있다.

탱크(520)에 전해 용수 DW를 넣고, 급수 개구(523)가 하단부로 되도록 수수조부(541) 내에 장착한다. 탱크(520)는, 수수조부(541)의 내측벽(541A)에 의해 수평 방향으로 위치 결정되고, 위치 결정 돌기(545)에 의해 수직 방향으로 위치 결정되어, 하단부의 급수 개구(523)가 수평으로 유지되는 자세로 수수조부(541) 내에 지지된다. 여기서, 급수 개구(523)는, 컵 거치부(30)에 거치된 음수 컵(50)의 하측 전극판(63)과 동일한 높이(이 높이를 「소정의 수위」로 함)로 되도록 설정 지지된다. 탱크(520)가 장착되면, 내부에 보유된 전해 용수 DW가 급수 개구(523)로부터 유출되어, 수수조부(541)와, 유로(543)에 의해 연통된 전해조부(542)를 채운다. 저수조(540) 내의 수위가 상승하여 급수 개구(523)가 전해 용수 DW의 수면에 의해 폐색되면, 탱크(520)에 대기가 유입되지 않게 되므로 급수가 정지된다. 전기 분해나 증발에 의해 전해 용수 DW가 감소하여 수수조부(541) 내의 수위가 저하되면, 급수 개구(523)로부터 대기가 유입 가능해져 급수가 재개되고, 저수조(540) 내가 소정의 수위로 유지된다.

본 실시 형태에 따르면, 저수조(540) 내의 수위가 저하되어 탱크(520)의 급수 개구(523)로부터 대기가 자연 유입 가능해진 시점에서 즉시 급수가 개시되므로, 종래의 플로트 밸브 기구보다 수위의 변동에 신속하게 대응이 가능하여, 더욱 미묘한 수위 조정을 행할 수 있다. 또한, 기압 급수 기구는, 상기한 바와 같이 매우 간단한 구성이며, 종래의 플로트 밸브 기구와 비교하여 구성 부품을 현저히 저감시킬 수 있으므로, 제조 비용을 삭감하고, 부품의 결함·마모나 조정의 문제를 억제하여 급수 신뢰성을 높여, 메인터넌스성이나 내구성을 향상시킬 수 있다. 또한, 탱크(520)를 임의의 형상으로 형성할 수 있게 되어, 장치 설계의 자유도가 증가한다.

여기서, 원형을 이루는 급수 개구(523)의 개구경에 대해 고찰한다.

표 1은, 다양한 개구경의 급수 개구(523)를 구비한 탱크(520)에, 일정량(260cc)의 물을 보유시키고, 이 물이 모두 방수될 때까지의 방수 횟수를 카운트한 결과를 나타낸 것이다(「절결 없음」란). 또한, 저수조(540) 내의 수위 변동을 억제하는 관점에서, 1회의 급수량(탱크(520)로부터의 방수량)은 10cc 이하인 것이 바람직하다고 생각된다. 따라서, 이하에서는 표 1에 나타내는 방수 횟수가 26회 이상으로 되는 개구경이 바람직한 것으로 하여, 고찰을 행한다(제7 실시 형태에 대해 후술하는, 절결의 형상 치수에 대한 고찰에서도 마찬가지로 함).

표 1에 나타내어져 있는 바와 같이, 실험에 제공한 3종류의 개구경의 탱크(520) 중, 급수 개구(523)의 개구경이 10.5㎜인 것에서는, 방수가 5회 행해진 후에는, 탱크(520)의 내부에 물이 잔존하고 있었음에도 불구하고, 수수조부(541) 내의 수면이 급수 개구(523)로부터 완전히 이격되어도 방수가 재개되지 않았다. 이때, 급수 개구(523)에 있어서 물이 응집되어 있는 상태가 관찰되었다. 개구경이 작으면, 응집된 물이 급수 개구(523)를 폐색하여 대기의 유입이 방해되므로, 탱크(520)로부터 물이 적하하기 어려워져, 방수가 불안정해졌다고 추정된다. 또한, 개구경이 21.5인 것에서는, 방수가 23회 행해진 시점에서 모든 물이 방수되었다. 개구경이 크면, 1회의 방수량이 많아져 저수조(540) 내의 수위가 변동되기 쉬워진다고 추정할 수 있다.

상기 결과로부터, 탱크(520)의 하단부에 원형의 급수 개구(523)는, 개구경이 12㎜∼20㎜인 원형을 이루도록 형성하는 것이 바람직하다고 할 수 있다. 급수 개구(523)를 이와 같이 형성하면, 물의 응집에 의한 급수 정지를 억제하면서, 급수를 빈번하게 행하게 하여 저수조(540)의 수위 변동을 억제할 수 있다.

<제6 실시 형태>

제6 실시 형태에 관한 기능수 생성 장치 M6에 대해, 도 17에 기초하여 설명한다. 기능수 생성 장치 M6은, 기본적인 구성 및 작용 효과는 제5 실시 형태에 관한 기능수 생성 장치 M5와 동일하지만, 함수 부재(290)를 구비하고 있는 점에 있어서 상이하다.

함수 부재(290)는, 제2 실시 형태에 관한 함수 부재(290)와 마찬가지의 것이며, 내주부(292)와 외주부(293) 사이의 구획 구조로서 하프 슬릿(291)이 형성되어 있다.

본 실시 형태에 따르면, 함수 부재(290)를 구비한 기능수 생성 장치에 있어서, 저수조(540)에의 급수를 기압 급수 기구에 의해 행함으로써, 매우 간이한 구성이면서, 전해 셀(60) 하면의 하측 전극판(63)에의 전해 용수 DW 공급의 안정성을 한층 높일 수 있다. 즉, 문제를 초래할 수 있는 부품이 적어 신뢰성이 높은 기압 급수 기구를 채용함으로써, 한층 확실하게 함수 부재(290)를 전해 용수 DW를 포함한 상태로 유지할 수 있다. 반대로 말하면, 기압 급수 기구에서는, 급수 개구(523)로부터 대기가 자연 유입 가능해진 타이밍에 일시에 저수조(540)에의 급수가 행해지므로, 저수조(540) 내의 수위에 미소한 변동이 발생하지만, 함수 부재(290)를 병용함으로써 수위 변동의 영향을 억제하여, 하측 전극판(63)에의 급수 신뢰성을 높일 수 있다.

<제7 실시 형태>

제7 실시 형태에 관한 기능수 생성 장치 M7에 대해, 도 18 및 도 19에 기초하여 설명한다. 기능수 생성 장치 M7은, 기본적인 구성 및 작용 효과는 제6 실시 형태에 관한 기능수 생성 장치 M6과 동일하지만, 도 18에 도시하는 바와 같이, 기능수 생성 장치 M7에 관한 탱크(720)의 급수 개구(723)의 에지부에, 삼각 형상의 절결(725)이 형성되어 있는 점에 있어서 상이하다. 또한, 기능수 생성 장치 M6에 관한 수수조부(541)에는 위치 결정 돌기(545)가 형성되어 있었지만, 기능수 생성 장치(M7)에 관한 수수조부(741)에는 이것이 없고, 대신에 탱크(720)의 하면에 위치 결정 볼록부(726)가 형성되어 있다.

본 실시 형태에 있어서, 절결(725)은, 급수 개구(723)의 에지부에 3개가 등간격으로 형성되어 있다. 또한, 위치 결정 볼록부(726)는, 탱크(720)의 하면 외주 근방의 위치에, 환상으로 돌출되도록 형성되어 있다. 도 19에 도시하는 바와 같이, 위치 결정 볼록부(726)는, 탱크(720)를 배치하였을 때에 수수조부(741)의 저면에 맞닿아, 절결(725)의 정상부가 전해 셀(60)의 하면과 거의 동일한 높이로 되도록 탱크(720)를 지지한다. 또한, 위치 결정 볼록부(726)에는 간헐 부분이 형성되어, 전해 용수 DW를 유통 가능하게 되어 있다.

여기서, 절결(725)의 형상 치수에 대해 고찰한다.

탱크(720)의 급수 개구(723)에, 다양한 형상 치수의 절결(725)을 형성하고, 탱크(720) 내에 일정량(260cc)의 물을 보유시켜, 모든 물이 방출될 때까지의 방수 횟수를 카운트하였다. 결과를, 상기 표 1의 「절결 있음」란에 나타낸다.

절결(725)의 형상에 대해 보면, 표 1에 나타낸 모든 경우에서, 직사각 형상보다 삼각 형상의 절결(725)의 쪽이 방수 횟수가 많아, 바람직한 결과로 되었다. 삼각 형상의 절결(725)에서는, 절결의 정상부로부터 대기가 유입되어, 방수가 행해지기 쉬워진다고 추정된다. 또한, 실험에 제공한 3종류의 개구경의 탱크(720) 중, 예를 들어 개구경이 10.5㎜인 것에서는, 삼각 형상의 절결(725)의 폭 W가 2㎜보다 작으면, 절결이 형성되어 있지 않았던 경우와 마찬가지로, 급수 개구(723)에 있어서 물이 응집되어, 탱크(720)의 내부에 물이 잔존하고 있으면서 수수조부(541) 내의 수면이 급수 개구(723)로부터 완전히 이격되어도 방수가 개시되지 않게 되는 현상이 관찰되었다. 절결(725)의 폭 W가 작으면, 급수 개구(723)에 있어서의 물의 응집을 충분히 억제할 수 없는 것이 추정된다. 또한, 개구경이 14.0㎜, 21.5㎜인 탱크(720)에서는, 삼각 형상의 절결(725)의 폭 W를 높이 H로 나눈 둔각성 W/H의 값이 5인 탱크(720)에서는, 방수 횟수가 26회 미만으로 되었다. 둔각성 W/H가 크면, 절결(725)의 정상부로부터의 대기의 유입을 촉진시킨다고 하는 절결의 효과가 충분히 발휘되지 않는 것이 추정된다.

상기로부터, 탱크(720)의 급수 개구(723)는, 폭 W가 2㎜ 이상이고, 또한 둔각성 W/H가 5보다 작은 삼각 형상의 절결(725)이 형성되어 있는 것이 바람직하다고 할 수 있다. 이러한 형상 치수의 절결(725)을 형성하면, 급수 개구(723)에 있어서의 물의 응집에 기초하는 급수 정지를 억제하면서, 절결(725) 정상부로부터의 대기의 유입을 촉진시켜 빈번한 급수를 실현하여, 저수조(540) 내의 수위 변동을 억제할 수 있다.

<제8 실시 형태>

제8 실시 형태에 관한 기능수 생성 장치 M8에 대해, 도 20 및 도 21에 기초하여 설명한다. 기능수 생성 장치 M8은, 기본적인 구성 및 작용 효과는 제7 실시 형태에 관한 기능수 생성 장치 M7과 동일하지만, 탱크(820)가 급수 개구(823)에 지수 밸브(829)를 구비하고 있고, 수수조부(841)에 밸브 개방 볼록부(849)(밸브 개방 기구)가 형성되어 있는 점에 있어서 상이하다.

지수 밸브(829) 및 밸브 개방 볼록부(849)에 대해 설명한다.

도 20 및 도 21에 도시하는 바와 같이, 지수 밸브(829)는, 관통 봉(829A)과, 코일 스프링(829B)과, 밀봉체(829C)를 구비하고, 탱크(820)의 급수 개구(823)에 장착되어 있다. 도 20과 같이, 탱크(820)가 수수조부(841)로부터 제거된 상태에서는, 관통 봉(829A)의 주위에 끼움 장착된 코일 스프링(829B)에 의해 관통 봉(829A)이 하방으로 가압되어, 밀봉체(829C)가 상방(탱크(820)의 내측)으로부터 급수 개구(823)에 압박 접촉되어, 급수 개구(823)가 수밀하게 폐색된다. 또한, 본 실시 형태에 관한 탱크(820)에서는, 급수 개구 에지부(823A)가 부분적으로 하방으로 연장되어 있다.

한편, 저수조(840)의 수수조부(841)의 중앙부에는, 상방으로 원기둥 형상으로 돌출되는 밸브 개방 볼록부(849)가 형성되어 있다. 본 실시 형태에 관한 밸브 개방 볼록부(849)는, 중앙부(849A)가 주연부(849B)보다 더욱 상방으로 돌출되는 단차 형상을 이루도록 설치되어 있다. 주연부(849B)는, 탱크(820) 하면으로 돌출되는 급수 개구 에지부(823A) 내에 끼워 맞추어지도록 형성되어 있다.

도 21과 같이, 수수조부(841) 내에 탱크(820)를 배치하면, 밸브 개방 볼록부(849)의 주연부(849B)가 급수 개구 에지부(823A) 내에 끼워 맞추어지고, 중앙부(849A)가 지수 밸브(829)의 관통 봉(829A)의 하단부를 압박하여 코일 스프링(829B)이 압축되고, 하방으로 가압되고 있었던 관통 봉(829A)과 함께 밀봉체(829C)가 밀어올려진다. 이에 의해, 급수 개구(823)가 개방되어, 탱크(820) 내에 보유되어 있었던 전해 용수 DW가 수수조부(841) 내로 유출되어, 기압 급수 기구에 의해 저수조(840) 내가 소정의 수위로 유지된다.

본 실시 형태에 따르면, 착탈식 탱크(820)에의 전해 용수 DW의 보충 작업을 용이하게 행할 수 있다. 저수조(840)로부터 탱크(820)를 제거하면, 코일 스프링(829B)의 작용에 의해 밀봉체(829C)에 의해 급수 개구(823)가 폐색된다. 탱크(820)를 반전시켜, 관통 봉(829A)을 내측으로 압입하면서 급수를 행하고 손을 놓으면, 코일 스프링(829B)에 의해 밀봉체(829C)로 급수 개구(823)가 폐색되므로, 탱크(820)를 반전시켜도 전해 용수 DW가 누설되는 일이 없어, 수수조부(841)에의 탱크(820)의 배치 작업을 용이하게 행할 수 있다. 탱크(820)를 그대로 수수조부(841)에 장착하면, 전술한 바와 같이 급수 개구(823)가 개방되어, 자동적으로 기압 급수 기구가 기능하도록 되어 있다.

<그 밖의 실시 형태>

본 명세서에 의해 개시되는 기술은, 상기 기술 및 도면에 의해 설명한 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 다음과 같은 실시 형태도 기술적 범위에 포함된다.

(1) 상기 실시 형태에서는, 모두 급수 개구가 원형으로 형성된 것에 대해 기재하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 타원형이나 다각형을 이루도록 형성해도 된다. 또한, 상기 실시 형태에서는, 모두 급수 개구가 수평으로 배치되는 것에 대해 기재하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 기능수 생성 장치에 있어서, 급수 개구를 경사지도록 배치해도 되고, 또한 탱크의 측면에 창 형상으로 형성해도 된다.

(2) 기압 급수 기구에 관한 탱크는, 보틀 형상의 것에 한정되지 않는다. 탱크는, 저수조 내에 배치되는 급수 개구를 하부에 구비하고 있는 것이면, 임의의 형상으로 형성하고, 자유롭게 배치할 수 있다. 예를 들어, 전해조부의 외주부를 수수조부로 하여, 컵 거치부를 포위하도록 탱크를 배치해도 된다. 급수부를 컵 거치부의 주위에 설치함으로써, 기능수 생성 장치를 현저하게 콤팩트화할 수 있다. 또한, 음수 컵을 탈착하기 위한 공간을 남기면서, 단수 혹은 복수의 탱크를 타워 형상으로 배치하면, 음수 컵 거치 시의 지지벽으로서의 기능을 겸비시킬 수 있다. 이와 같이, 기압 급수 기구에 의하면, 기능수 생성 장치의 설계 자유도가 증가하여, 다양한 디자인의 제품을 제공 가능해진다.

(3) 지수 밸브·밸브 개방 기구는, 제8 실시 형태에 기재한 구성의 것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 탱크의 급수 개구에 전자 밸브를 설치하고, 탱크의 상부에 보충 개구를 형성하여 이것을 기밀하게 폐지 가능한 덮개를 장착함으로써, 탱크를 베이스 유닛에 장착한 채 지수 밸브를 폐지하고 덮개를 개방하여, 전해 용수 DW를 탱크에 보충할 수 있다.

M1, M2, M3, M4, M5, M6, M7, M8 : 기능수 생성 장치
1, 501 : 베이스 유닛
2, 502 : 급수부
20, 520, 720, 820 : 탱크
23A : 토수구
30 : 컵 거치부
40, 540, 840 : 저수조
41, 541, 741, 841 : 수수조부
42, 542 : 전해조부
43, 543 : 유로
50 : 음수 컵
60 : 전해 셀
61 : 고분자 이온 교환 수지 막
62 : 상측 전극판
63 : 하측 전극판
90, 290, 390, 490 : 함수 부재
91 : 단차(구획 구조)
92, 292, 392, 492 : 내주부
93, 293, 393, 493 : 외주부

Claims (8)

1. 베이스 유닛에 대해 착탈 가능한 음수 컵과,
   상기 음수 컵의 저면의 일부를 이루는 고분자 이온 교환 수지 막 및 그 상하 양측에 설치된 한 쌍의 전극을 구비한 전해 셀과,
   상기 베이스 유닛에 설치되어 전해 용수를 상기 전해 셀의 하측에 공급하도록 저류하는 저수조와,
   상기 베이스 유닛에 배치되어 상기 저수조에 상기 전해 용수를 보급하는 탱크와,
   상기 한 쌍의 전극에 접속된 전원 장치를 구비하고,
   상기 음수 컵 내에 정수를 포함한 상태에서, 상기 한 쌍의 전극 사이에 직류 전류를 공급하여 물의 전기 분해를 행함으로써, 상기 음수 컵 내에 특정 성분의 용존율을 높인 기능수를 생성시키는 기능수 생성 장치이며,
   상기 저수조 내에, 상기 전해 용수를 포함한 함수 부재를, 상기 전해 셀의 하면에 접하도록 설치한, 기능수 생성 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 음수 컵의 외저면에는, 상기 전해 셀을 둘러싸는 포위벽이 하방으로 돌출되어 설치되고, 상기 함수 부재는 상기 포위벽의 하단부에도 접촉하는 크기로 형성되어 있는, 기능수 생성 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 함수 부재에는, 상기 포위벽에 접촉하는 영역과 상기 전해 셀에 접촉하는 영역 사이에 구획 구조가 설치되어 있는, 기능수 생성 장치.
4. 베이스 유닛에 대해 착탈 가능한 음수 컵과,
   상기 음수 컵의 저면의 일부를 이루는 고분자 이온 교환 수지 막 및 그 상하 양측에 설치된 한 쌍의 전극을 구비한 전해 셀과,
   상기 베이스 유닛에 설치되어 전해 용수를 상기 전해 셀의 하측에 공급하도록 저류하는 저수조와,
   상기 베이스 유닛에 설치되어 상기 저수조에 상기 전해 용수를 보급하는 탱크와,
   상기 한 쌍의 전극에 접속된 전원 장치를 구비하고,
   상기 음수 컵 내에 정수를 포함한 상태에서, 상기 한 쌍의 전극 사이에 직류 전류를 가하여 물의 전기 분해를 행함으로써, 상기 음수 컵 내에 특정 성분의 용존율을 높인 기능수를 생성시키는 기능수 생성 장치이며,
   상기 탱크는, 하부의 급수 개구를 제외하고 기밀 가능하게 형성되어 있고, 상기 급수 개구를 상기 저수조 내에 배치함으로써, 상기 저수조 내의 수위가 소정의 수위보다 저하되었을 때에 상기 급수 개구로부터 대기를 자연 유입시켜 상기 저수조 내를 상기 소정의 수위로 유지시키도록 한, 기능수 생성 장치.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 탱크는, 하부의 급수 개구를 제외하고 기밀 가능하게 형성되어 있고, 상기 급수 개구를 상기 저수조 내에 배치함으로써, 상기 저수조 내의 수위가 소정의 수위보다 저하되었을 때에 상기 급수 개구로부터 대기를 자연 유입시켜 상기 저수조 내를 상기 소정의 수위로 유지시키도록 한, 기능수 생성 장치.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
   상기 급수 개구는, 상기 탱크의 하단부에, 개구경이 12㎜∼20㎜인 원형을 이루도록 형성되어 있는, 기능수 생성 장치.
7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 급수 개구는, 상기 탱크의 하단부에, 에지부에 절결을 구비한 원형을 이루도록 형성되어 있는, 기능수 생성 장치.
8. 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 탱크에는 상기 급수 개구를 폐쇄 가능한 지수 밸브가 설치되고, 상기 베이스 유닛에는 상기 지수 밸브를 개방하는 밸브 개방 기구가 설치되어 있는, 기능수 생성 장치.

Images